Vivaldi超寬帶相控陣天線輻射與散射技術(shù)研究.pdf

1、為了適應(yīng)日益增長(zhǎng)的現(xiàn)代雷達(dá)、無(wú)線通信和電子對(duì)抗等不同領(lǐng)域?qū)τ诔瑢拵?、雙極化、大角度掃描的陣列天線需求，寬帶寬角掃描相控陣天線孕育而生。隨著其性能指標(biāo)要求越來(lái)越高，超寬帶相控陣天線已經(jīng)成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外軍事民用領(lǐng)域各種無(wú)線電子系統(tǒng)的研究難點(diǎn)之一。本文針對(duì)工作在5個(gè)倍頻程以上的超寬帶雙極化一維相控陣天線為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，研制出了一款基于平衡對(duì)拓形式的Vivaldi超寬帶雙極化一維相控陣，并詳細(xì)研究其陣列的輻射與散射特性。全文的主要研究?jī)?nèi)容分為以下

2、四個(gè)部分：
　　第一，本文針對(duì)天線單元模型從理論上分析了Vivaldi天線的比例變換原理，回顧了由表面上的電流分布所引起的天線輻射原理和超寬帶相控陣的理論，為整個(gè)天線分析設(shè)計(jì)打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。
　　第二，針對(duì)超寬帶天線單元由不平衡到平衡的饋電部分設(shè)計(jì)了一款寬頻帶低損耗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的微帶線-槽線的轉(zhuǎn)換器，利用大角度的微帶扇形枝節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)寬頻帶的阻抗匹配。同時(shí)，利用設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)形式的天線單元和基于平衡對(duì)拓形式的天線單元，經(jīng)

3、過(guò)仿真對(duì)比發(fā)現(xiàn)改進(jìn)型的天線單元在保持相同的輻射特性的同時(shí)提升了天線的交叉極化特性。
　　第三，設(shè)計(jì)出一種基于平衡對(duì)拓形式的天線單元并進(jìn)行了雙極化排列，再利用電磁仿真軟件HFSS的周期邊界條件和輻射邊界條件對(duì)天線陣列進(jìn)行優(yōu)化仿真，并設(shè)計(jì)出了10單元有限大陣列。仿真結(jié)果表明天線輻射性能指標(biāo)良好。
　　第四，簡(jiǎn)略介紹了雷達(dá)散射截面和天線的散射理論分析。利用設(shè)計(jì)的超寬帶相控陣列對(duì)其單站RCS和雙站RCS進(jìn)行了仿真分析，并與同樣面積的